190 likes | 365 Views
Computed Tomogram Fizikai alapok és fejlesztések. Dr. Korom Csaba. CT berendezés. Rtg. Sugárzás hatásfoka: P=cU 2 IZ c~ 10 -9. Rtg. Sugárzás abszorpciója. Egy 2D objektum (függvény) belső szerkezete meghatározható különböző vetületi képek segítségével (Radon, 1917)
E N D
Computed TomogramFizikai alapok és fejlesztések Dr. Korom Csaba
CT berendezés Rtg. Sugárzás hatásfoka: • P=cU2IZ c~ 10-9
Rtg. Sugárzás abszorpciója • Egy 2D objektum (függvény) belső szerkezete meghatározható különböző vetületi képek segítségével (Radon, 1917) • Sugárgyengítés eloszlás – Térbeli denzitás eloszlás (kép) • I=I0 e-d • Fotoelektromos hatás: • A ~ 3Z3D • Compton szóródás: • Elektronsűrűségtől függ – denzitás
Radon transzformáció (1917) • 2D alakzat = 2 változós függvény f(x,y) Abszorpciós profil Az Y tengelyre vett vetület Fourier transzformáltja a Fourier térben az wy tengely mentén helyezkedik el.
Raw data – image reconstruction time (projections) attenuation profile (channels)
ART -- Algebrai reconstrukció oszlopok sorok átlók Lassú eljárás, egyenletrendszerek megoldásán alapul. Viszont pontos. Az ismeretlenek száma (felbontás) meghatározza a szükséges nézetek számát. 512x512 -> számolási idő?
CT képrekonstrukció • Visszavetítéses eljárás (Back Projection) • Az eredeti kétváltozós f(x,y) becsléseKonvolúciós visszavetítés - Gyors, nincs Fourier transzformáció • A vetületi képeket visszavetítjük a képmátrix elemeibe • Torzítás kiküszöbölése • Visszavetítés szűréssel (FBP) Filter:convolution kernels
Spiral CT A vizsgálat közben az ágy folyamatosan mozog • A felvételek egy spirál mentén készülnek • Spirál meredekség – Pitch- Interpoláció • MD – több detektorsor
Quad Detector Technology • Philips patented (variable wide area detector) • Változó szeletvastagság • 4 x 1mm • 4 x 5mm • 4 x 2.5mm • 2 x 0.5mm • 2 x 8mm • 2 x 10mm Asymmetrix™ Detektor szélességVáltozóÁllandó 10%-al hatékonyabb, mint a matrix detektorok
Scan paraméterek • kV sugárkeménység szöveti elnyelés • mA(s) sugármennyiség „mass” dózis • Időzítés: bólustracking, timing, gate • Szeletvastagság, pitch, átfedés • Reconstruction kernel: HRCT • Filter: Bone, soft • FOV Valódi nagyítás
CTDI Gy (J/kg) – elnyelt sugárzás mennyisége Sv (J/kg) – equivalens dózis (rtg, ) • Scan paraméterek • A beteg súlya • Lemért sugárzás phantomon:- adott kV (minden vizsgálatnak megfelelően)- 100mAs (visszaszámolva)- víz/plexi fantom- center, periféria
Effektív dózis • Teljes test által elszenvedett sugárhatásra utal. • Függ • Absorbeált dózis • Nem • Érintett szervek • A vizsgált terület nagysága • Egysége: mSv (CT vizsgálat: 0.3 to 80 mSv) • Természetes háttérsugárzás: 2.5 mSv / év
Dózismegjelölések • CTDI – ct dose index • Multiple scan average dose • DLP – dose lenght product • Organ dose • Effective dose
Dózis Fordítottan arányos a pitch-el. Egyenesen arányos a mAs-al. IMPACT – 1997 CT Scanner Dose Survey Protocol: Különböző gyártók gépeit mérték le, nagyjából egyező eredménnyel 2002-ben publikáltak egy Dosis-calculátor programot ezek alapján.
CT-vizsgálat dózisának csökkentése • A röntgencső áramának dinamikus változtatása • Pitch növelése, kollimáció csökkentése, döntött spirál • Páciens oldali szűrése a sugárzásnak (lágy komponenseket eltávolítjuk) • Low dose protocol (pediatric 80kV, lowDose 50-100mAs) • DSCT – dual source (DECT - két különböző energiájú sugárzással) • Zajszűrés • IRIS – iterative reconstruction, kevesebb nézet
Dózismoduláció • on-line moduláció: 180°-kal előre megmért értékek segítségével folyamatosan változtatja a csőáramot. Laterális ↔ AP vetületek Csőáram moduláció: Pillanatérték változtatása Csőáram kontroll: Átlagérték változtatása Eredmény: Állandó zaj, kisebb dózis
Ablakolás • Szövetek elnyeléseHounsfield Unit • -1000 / 3000 • Centrum / szélesség